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文檔簡介

1、目錄前 言1第1章 概述21.1 啤酒廢水的來源及分類21.2啤酒廢水的成分及水質(zhì)特點31.3啤酒廢水的主要處理工藝41.4 設(shè)計資料與技術(shù)要求11第2章 啤酒廢水處理工藝的選擇122.1 設(shè)計原則122.2 設(shè)計工藝選擇122.3設(shè)計工藝簡述13第3章 主要構(gòu)筑物的設(shè)計計算153.1粗格柵的計算153.2 細(xì)格柵的計算173.3調(diào)節(jié)池計算193.4沉淀池的計算203.5 水解酸化池計算253.6生物接觸氧化池計算303.7氣浮池的設(shè)計計算343.8污泥的處理393.9污泥脫水系統(tǒng)41第4章 廢水站平面及高程布置424.1平面布置原則424.2廢水站平面布置434.3高程布置原則434.4水力

2、計算44第5章 工程預(yù)算495.1 投資估算495.2 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析51總 結(jié)52致 謝53參考文獻(xiàn)54前 言近年來,我國啤酒工業(yè)發(fā)展迅速,其產(chǎn)量逐年上升,啤酒生產(chǎn)廠目前已達(dá)到1000多家,年產(chǎn)啤酒1000多萬噸,成為世界第二大啤酒生產(chǎn)國。但是在啤酒產(chǎn)量大幅度提高的同時,也向環(huán)境中排放了大量的有機(jī)廢水。據(jù)統(tǒng)計,每生產(chǎn)1噸啤酒需要1030噸新鮮水,相應(yīng)地產(chǎn)生1020 噸廢水。由于啤酒廢水屬于高濃度的有機(jī)廢水,直接排放將給環(huán)境造成嚴(yán)重污染,因此啤酒廢水對環(huán)境的污染已成為突出問題。啤酒廢水含有大量有機(jī)污染物、懸浮物濃度高,若不經(jīng)處理排入水體,會消耗水中大量的溶解氧,造成水體缺氧,產(chǎn)生富營養(yǎng)化。因此,

3、啤酒廢水必須進(jìn)行處理后才能排放。本設(shè)計主要針對的是啤酒廠廢水站的設(shè)計,通過分析比較了各種生化單元處理方法的優(yōu)缺點,確定該廢水站所采用的生化處理方法是生物接觸氧化法,在此重點介紹了生物接觸氧化法。啤酒廢水主要來源來自于麥芽生產(chǎn)過程的洗麥水、浸麥水、發(fā)芽降溫噴霧水、洗滌水;糖化過程的糖化、過濾洗滌水;發(fā)酵過程的發(fā)酵罐洗滌、過濾洗滌水;洗瓶、滅菌廢水及瓶子破碎流出的啤酒;冷卻水和成品車間洗滌水。該廢水的特點是有機(jī)物濃度較高,可生化性能好。針對該廢水特點,本設(shè)計采用水解酸化作為生物接觸氧化的預(yù)處理,水解酸化不僅能去除部分有機(jī)物,而且提高了廢水的可生化性,有益于后續(xù)處理。另外,物化部分的設(shè)計計算包括粗格

4、柵、細(xì)格柵、調(diào)節(jié)池、初次沉淀池、氣浮池、污泥濃縮池;以及各種設(shè)備的計算與選取和工程預(yù)算。本設(shè)計在環(huán)保的規(guī)劃要求下,結(jié)合實際情況,發(fā)揮工藝優(yōu)勢,做到工藝合理技術(shù)先進(jìn)的要求,盡量減少投資和占地面積,在污水處理站的設(shè)計中貫徹節(jié)能的原則,最大限度地降低污水和污泥的處理成本,以保證運(yùn)行費(fèi)用低,自動化程度高,便于維護(hù)管理和操作;最大限度地降低二次污染。由于本設(shè)計資料有限,設(shè)計計算中可能會出現(xiàn)一定的錯誤,望批評指正。第1章 概述在當(dāng)今社會,啤酒是風(fēng)靡世界的飲料之一,近年來,我國的啤酒工業(yè)同樣也發(fā)展迅速,到目前為止我國啤酒生產(chǎn)廠已有上百家,但我國啤酒的噸酒耗水量大,廢水排放量接近于耗水量的90%,已對環(huán)境造成

5、了嚴(yán)重污染。因此,對啤酒廢水處理達(dá)標(biāo)后的排放標(biāo)準(zhǔn)以及治理已顯得非常重要。啤酒廢水的排放和對環(huán)境的污染也已引起了各有關(guān)部門的重視。1.1 啤酒廢水的來源及分類啤酒廢水的來源與其生產(chǎn)工藝有關(guān)。啤酒生產(chǎn)工藝可分成制麥芽、糖化、發(fā)酵及后處理等四大工序,如圖1-1所示。發(fā)芽粉碎發(fā)酵過濾冷卻過濾糖化罐裝滅菌大米啤酒花大麥 浸泡廢水酵母菌成品圖1-1 啤酒生產(chǎn)工藝流程圖由圖1-1可以看出,啤酒生產(chǎn)工藝中的每道工序都有固體廢棄物(廢棄麥根、冷凝凝固蛋白、酵母泥、廢硅藻土、廢麥糟等)、廢水(洗灌水、洗槽水、浸麥水、酒桶與酒瓶洗滌水等)產(chǎn)生。啤酒廠廢水主要來源有:1、 麥芽生產(chǎn)過程的洗麥水、浸麥水、發(fā)芽降溫噴霧水

6、、麥槽水、洗滌水、凝固物洗滌水。2、糖化過程的糖化、過濾、洗滌水。3、發(fā)酵過程的發(fā)酵罐洗滌、過濾、洗滌水。4、罐裝過程洗瓶、滅菌、破啤酒瓶及冷卻水和成品車間洗滌水。5、生活污水主要來自辦公樓、食堂、單身宿舍和浴室。按有機(jī)物污染程度,啤酒廢水可以分為下面幾類。(1)清潔廢水來自冷凍機(jī)、麥汁和發(fā)酵冷卻水等。這類廢水基本上未受污染。(2)清洗廢水來自大麥浸洗廢水、大麥降溫噴霧水、清洗生產(chǎn)裝置廢水、漂洗酵母水、洗瓶機(jī)初期洗滌水、酒罐消毒廢液、巴斯德殺菌噴淋水和地面沖洗水等。這類廢水受到不同程度的有機(jī)污染。(3)沖渣廢水來自麥糟液、冷熱凝固物、酒花糟、剩余酵母、酒泥、濾酒渣和殘堿性洗滌液等。這類廢水中含

7、有大量的懸浮性固體有機(jī)物。(4)裝酒廢水在罐裝酒時,機(jī)器的跑冒滴露時有發(fā)生,還經(jīng)常出現(xiàn)冒酒,廢水中參入大量殘酒。另外,由于用熱水噴淋,啤酒升溫引起瓶內(nèi)壓力上升,“炸瓶”現(xiàn)象時有發(fā)生,因此大量啤酒灑散在噴淋水中。循環(huán)使用噴淋水為防止生物污染而加入防腐劑,因此被更換下來的廢噴淋水含防腐劑成分。(5)洗瓶廢水清洗瓶子時先用堿性洗滌劑浸泡,然后用壓力水初洗和終洗。瓶子清洗水中含有殘余堿性洗滌劑、紙漿、染料、漿糊、殘酒和泥砂等。1.2啤酒廢水的成分及水質(zhì)特點啤酒工業(yè)廢水主要含糖類,醇類等有機(jī)物,有機(jī)物濃度較高,雖然無毒,但易于腐敗,排入水體要消耗大量的溶解氧,對水體環(huán)境造成嚴(yán)重危害。啤酒廢水的水質(zhì)和水量

8、在不同季節(jié)有一定差別,處于高峰流量時的啤酒廢水,有機(jī)物含量也處于高峰。國內(nèi)啤酒廠廢水中:CODcr含量為:10002500mg/L,BOD5含量為:6001500 mg/L。啤酒廢水有如下特點:1、啤酒工業(yè)在生產(chǎn)啤酒過程中耗水量相當(dāng)大,噸酒耗水量約為1030噸,隨著生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)水平和管理方式而異。2、廢水來源復(fù)雜、多樣。其來源有冷卻水、清洗廢水、沖渣廢水、灌裝廢水、洗瓶洗缸廢水、清潔、生活廢水。3、廢水中主要污染物成分是:糖類、醇類、氨基酸、果膠、啤酒花、維生素、蛋白化合物及包裝車間的有機(jī)物和少量無機(jī)鹽類等。其BOD5COD較高,為0.40.6,并有大量懸浮物,如麥渣等,也常有在消毒清潔過程

9、中投入的堿性清洗劑、殺菌劑。4、廢水水量水質(zhì)常依賴生產(chǎn)周期,水量水質(zhì)波動很大。生產(chǎn)期廢水量巨大,COD較高,可達(dá)數(shù)千,pH值以微堿至中堿性為主;生產(chǎn)間歇期廢水量少,以生活污水為主,COD僅幾百,pH值為微酸性?,F(xiàn)代啤酒廠常年生產(chǎn)不存在間歇期。由此可見,啤酒廢水的主要污染物指標(biāo)為COD,BOD,SS。1.3啤酒廢水的主要處理工藝啤酒廢水含大量有機(jī)污染物、懸浮物濃度高。據(jù)統(tǒng)計,啤酒廠工業(yè)廢水如不經(jīng)處理,每生產(chǎn)100噸啤酒所排放出的BOD值相當(dāng)于14000人生活污水的BOD值,懸浮固體SS值相當(dāng)于8000人生活污水的SS,其污染程度是相當(dāng)嚴(yán)重的。如不經(jīng)處理排入水體,會消耗水中大量的溶解氧,造成水體缺

10、氧,產(chǎn)生富營養(yǎng)化。因此,要對啤酒廢水進(jìn)行有效處理。啤酒生產(chǎn)過程中,各工序通常間歇排水,且COD及pH值波動大,數(shù)量不等,一般不易分質(zhì)處理以混合后共同處理,針對啤酒廢水BOD/COD值較高、無毒害物的特點,國內(nèi)外主要采用生化處理法。根據(jù)處理過程中是否需要曝氣,可把生物處理法分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類。目前國內(nèi)的啤酒廠工業(yè)廢水的污水處理工藝,主要采用好氧處理、厭氧好氧、水解好氧處理聯(lián)合處理等工藝技術(shù)。1.3.1 好氧處理工藝 20世紀(jì)80年代初,啤酒廢水處理主要采用好氧處理技術(shù),如活性污泥法、高負(fù)荷生物過濾法和接觸氧化法等。近年來,SBR及其變種和氧化溝處理工藝也得到了很大程度的應(yīng)用。1

11、、氧化溝活性污泥法氧化溝是延時曝氣法的一種特殊形式,它的池體狹長,池深較潛,在溝槽中設(shè)有表面曝氣裝置。曝氣裝置的轉(zhuǎn)動,推動溝內(nèi)液體迅速流動,取得曝氣和攪拌兩個作用,溝中混合液流速約為0.30.6m/s,使活性污泥呈懸浮狀態(tài)。氧化溝根據(jù)其構(gòu)造和運(yùn)行特征,并根據(jù)不同發(fā)明者和專利情況可分為一下幾種代表性的類型: 卡魯塞爾氧化溝; 三溝式氧化溝(或二溝式氧化溝);Orbal型氧化溝;一體化氧化溝。氧化溝水處理技術(shù)已被公認(rèn)為一種較成功的活性污泥法工藝,與傳統(tǒng)的活性污泥系統(tǒng)相比,它在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面有一系列獨特的優(yōu)點: 工藝流程簡單,構(gòu)筑物少,運(yùn)行管理方便; 處理效果穩(wěn)定,出水水質(zhì)好; 基建費(fèi)用低,運(yùn)行費(fèi)

12、用低; 污泥產(chǎn)量少,污泥性質(zhì)穩(wěn)定; 能承受水量、水質(zhì)沖擊負(fù)荷,對高濃度工業(yè)廢水有很大的稀釋能力;占地面積少于傳統(tǒng)活性污泥法處理廠。2、曝氣生物濾池法曝氣生物濾池(BAF,Biological Aerated Filters)也叫淹沒式曝氣生物濾池(SBAF,Submerged Aerated Filters)。工藝原理為在濾池中裝填一定量粒徑較小的粒狀濾料,濾料表面生長著生物膜,濾池內(nèi)部曝氣,污水流經(jīng)時利用濾料上高濃度生物膜的生物絮凝作用截流污水中的懸浮物,并保證脫落的生物膜不會隨水漂出,運(yùn)行一段時間后,因水頭損失增加,需對濾池進(jìn)行反沖洗,以釋放者流的懸浮物并更新生物膜。圖1-2 曝氣生物濾池

13、構(gòu)造圖曝氣生物濾池的特點:(1)較小的池容和占地面積曝氣生物濾池的BOD5容積負(fù)荷大,一般可達(dá)到36kgBOD5/(m3·d),所以它的池容和占地面積較小,同時在濾池后不需設(shè)二沉池,節(jié)省了占地面積和土建費(fèi)用。(2)抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),處理效果穩(wěn)定,處理出水水質(zhì)好。由于整個濾池中分布著較高濃度的微生物,反應(yīng)速率高,而高濃度的微生物以膜狀存在于濾池的陶粒表面,其本身就耐水量的沖擊,即使濾速增大較多也不會使微生物流失。(3)對低濃度污水適應(yīng)性強(qiáng),不會產(chǎn)生由于營養(yǎng)物過低導(dǎo)致微生物無法培養(yǎng)的情況,且該工藝啟動時間相對較短。(4)氧的利用率高一般用粒狀填料作為生物載體,由于曝氣顆粒填料的剪切作用,

14、氧利用效率很高,可達(dá)20%30%。(5)受氣候影響相對較小。(6)構(gòu)筑物模塊化,可以分期施工,便于今后的擴(kuò)建改建。(7)主要設(shè)備和材料均可國內(nèi)配套生產(chǎn),不需進(jìn)口,節(jié)省投資。(8)基建費(fèi)用、動轉(zhuǎn)費(fèi)用節(jié)省,由于該技術(shù)設(shè)備小,流程短,基建費(fèi)用和常規(guī)二級生化處理。同時該技術(shù)還具有自動化程度高,安裝容易,對環(huán)境影響小等特點。3、接觸氧化工藝生物接觸氧化工藝(Biological Contact Oxidation)又稱“淹沒式生物濾池”、“接觸曝氣法”、“固著式活性污泥法”,是一種于20世紀(jì)70年代初開創(chuàng)的污水處理技術(shù),其技術(shù)實質(zhì)是在生物反應(yīng)池內(nèi)充填填料,已經(jīng)充氧的污水浸沒全部填料,并以一定的流速流經(jīng)填

15、料。在填料上布滿生物膜,污水與生物膜廣泛接觸,在生物膜上微生物的新陳代謝的作用下,污水中有機(jī)污染物得到去除,污水得到凈化。 生物接觸氧化法兼有活性污泥法及生物膜法的特點,池內(nèi)的生物固體濃度(510g/l)高于活性污泥法和生物濾池,具有較高的容積負(fù)荷(可達(dá)到2.03.0的BOD5mg/L),另外接觸氧化工藝不需要污泥回流,無污泥膨脹問題,運(yùn)行管理較活性污泥法簡單,對水量水質(zhì)的波動有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。該法中微生物所需氧由鼓風(fēng)曝氣供給,生物膜生長至一定厚度后,填料壁的微生物會因缺氧而進(jìn)行厭氧代謝,產(chǎn)生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會造成生物膜的脫落,并促進(jìn)新生物膜的生長,此時,脫落的生物膜將隨出水流出池外

16、。生物接觸氧化法具有以下特點:(1)體積負(fù)荷高,處理時間短,節(jié)約占地面積;(2)生物活性高;(3)有較高的微生物濃度;(4)污泥產(chǎn)量低,不需污泥回流;(5)出水水質(zhì)好而穩(wěn)定;(6)動力消耗低;(7)掛膜方便,可以間歇運(yùn)行;(8)不存在污泥膨脹問題。由于接觸氧化法比活性污泥法有一定的優(yōu)勢,所以在啤酒廢水的處理上得到廣泛的應(yīng)用。采用接觸氧化工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的活性污泥法,可以防止高糖含量廢水易引起污泥膨脹的現(xiàn)象,并且不用投配N、P營養(yǎng)。4、SBR及其變種工藝(1)SBR工藝間歇性活性污泥法或序批式活性污泥法簡稱SBR(Sequencing Batch Reactor)工藝,是近十幾年來活性污泥處理系統(tǒng)中

17、較引人注目的一種廢水處理工藝。自工藝的研究和應(yīng)用也日益增多。SBR是現(xiàn)行的活性污泥法的一個變型,它的反應(yīng)機(jī)制以及污染物質(zhì)的去處機(jī)制和傳統(tǒng)活性污泥法基本相同,僅運(yùn)行操作不一樣。圖1-3為SBR的基本操作運(yùn)行模式:圖 1-3 SBR的操作模式由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水和待機(jī)5個基本過程組成。從污水流入開始到待機(jī)時間結(jié)束算作一個周期。在一個周期內(nèi),一切過程都在一個設(shè)有曝氣或攪拌裝置的反應(yīng)池內(nèi)依次進(jìn)行,這種操作周而復(fù)始反復(fù)進(jìn)行,已到達(dá)不斷進(jìn)行污水處理的目的。因此不需要傳統(tǒng)活性污泥法中必需設(shè)置的沉淀池、回流污泥泵等裝置。傳統(tǒng)活性污泥法是在空間上設(shè)置不同設(shè)施進(jìn)行固定地連續(xù)操作;而SBR是在單一的反應(yīng)池內(nèi),在

18、時間上進(jìn)行各種目的不同的操作。SBR工藝具有以下特點: 理想的推流過程使生化反應(yīng)推動力增大,效率提高,池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài),凈化效果好。 運(yùn)行效果穩(wěn)定,污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀,需要時間短、效率高,出水水質(zhì)好。 耐沖擊負(fù)荷,池內(nèi)有滯留的處理水,對污水有稀釋、緩沖作用,有效抵抗水量和有機(jī)污物的沖擊。 工藝過程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)整,運(yùn)行靈活。 處理設(shè)備少,構(gòu)造簡單,便于操作和維護(hù)管理。 反應(yīng)池內(nèi)存在BOD5濃度梯度,有效控制活性污泥膨脹。 SBR法系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法,利于廢水處理廠的擴(kuò)建和改造。 脫氮除磷,適當(dāng)控制運(yùn)行方式,實現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替,具有良好的

19、脫氮除磷效果。 工藝流程簡單、造價低。主體設(shè)備只有一個序批式間歇反應(yīng)器,無二沉池、污泥回流系統(tǒng),調(diào)節(jié)池、初沉池也可省略,布置緊湊、占地面積省。(2)SBR變種工藝傳統(tǒng)的SBR工藝形式在工程應(yīng)用中存在一定的局限性。首先是在進(jìn)水流量較大的情況下,對反應(yīng)系統(tǒng)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。因而在工程應(yīng)用實踐中,SBR傳統(tǒng)工藝逐漸發(fā)展成了新的形式:間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法(ICEAS)ICEAS與傳統(tǒng)的SBR相比,最大的特點是:在反應(yīng)器的進(jìn)水端增加了一個預(yù)反應(yīng)區(qū),運(yùn)行方式為連續(xù)進(jìn)水(沉淀期和排水期仍保持進(jìn)水),間歇排水,沒有明顯的反應(yīng)階段和閑置階段,但是由于進(jìn)水貫穿整個運(yùn)行周期的每個階段,沉淀期進(jìn)水在主反應(yīng)區(qū)

20、底部造成水力紊動而影響泥水分離時間,因此,進(jìn)水量受到了一定限制。通常水力停留時間很長。循環(huán)式活性污泥系統(tǒng)(CAST/CASS/CASP)與ICEAS相比,預(yù)反應(yīng)區(qū)容積較小,是設(shè)計更加優(yōu)化合理的生物選擇器。該工藝將主反應(yīng)區(qū)中部分剩余污泥回流至選擇器中,在運(yùn)作方式上沉淀階段不進(jìn)水,使排水的穩(wěn)定性得到保障。間歇排水延時曝氣工藝(IDEA)IDEA基本保持CAST工藝的優(yōu)點,運(yùn)行方式采用連續(xù)進(jìn)水、間歇曝氣、周期排水的形式。與CAST相比,預(yù)反應(yīng)區(qū)(生物選擇器)改為與SBR主體構(gòu)筑物分立的預(yù)混合池,且采用反應(yīng)器中部進(jìn)水。預(yù)混合池的設(shè)立可以使污水在高絮體負(fù)荷下有較長的停留時間,保證高絮凝性細(xì)菌的選擇。DA

21、TIAT處理水首先經(jīng)DAT的初步生化后再進(jìn)入IAT,由于連續(xù)曝氣起到了水力均衡作用,提高了整個工藝的穩(wěn)定性;進(jìn)水工序只發(fā)生在DAT,排水工序只發(fā)生在IAT,使整個生化系統(tǒng)的可調(diào)節(jié)性進(jìn)一步增強(qiáng),有利于去除難降解有機(jī)物。一部分剩余污泥由IAT回流到DAT。與CAST和ICEAS相比,DAT是一種更加靈活、完備的預(yù)反應(yīng),從而使DAT與IAT能夠保持較長的污泥齡和很高的MLSS濃度,對有機(jī)負(fù)荷及毒物有較強(qiáng)的抗沖擊能力。UNITANK系統(tǒng)典型的UNITANK系統(tǒng),其主體為三格池結(jié)構(gòu),三池之間為連通形式,每池設(shè)有曝氣系統(tǒng),即可采用鼓風(fēng)曝氣,也可采用機(jī)械表面曝氣,并配有攪拌,外測兩池設(shè)出水堰(或潷水器)以及

22、污泥排放裝置,兩池交替作為曝氣和沉淀池,污水可進(jìn)入三池中的任意一個,UNITANK系統(tǒng)除保持原有SBR的控制以外,還具有潷水簡單、池子構(gòu)造簡化、出水穩(wěn)定、不需回流等特點,而通過進(jìn)水點的變化可達(dá)到回流和脫氮、磷等目的。1.3.2 厭氧處理工藝厭氧處理技術(shù)是一種有效去除有機(jī)污染物并使其礦化的技術(shù),它將有機(jī)化合物轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄楹投趸?。厭氧技術(shù)發(fā)展到今天,其早期的一些缺點已經(jīng)不存在。近年來由于高效厭氧反應(yīng)器的發(fā)展,厭氧處理工藝已經(jīng)可以用于常溫低濃度啤酒廢水的處理,在國外許多啤酒廠采用厭氧處理工藝。厭氧生物處理技術(shù)包括很多方法,如厭氧濾池,上流式厭氧污泥床(UASB),厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器(IC)等,其中U

23、ASB技術(shù)最為成熟。UASB工藝具有效能高,處理費(fèi)用低,投資少等一系列優(yōu)點,完全適合高濃度啤酒廢水的治理,不足之處是出水COD仍達(dá)500mg/L左右,需進(jìn)行再處理或與好氧處理串聯(lián)才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。厭氧處理與好氧處理相比有許多優(yōu)點:對于高/中濃度污水(COD>1000mg/L),厭氧比好氧處理不僅運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用要省得多,而且可以回收沼氣,是一種產(chǎn)能工藝;采用現(xiàn)代高負(fù)荷厭氧反應(yīng)器,處理污水所需反應(yīng)器的體積更小;厭氧處理可以應(yīng)用于各種不同規(guī)模的污水處理工程;厭氧處理能耗低,約為好氧處理工藝的1015;厭氧處理污泥產(chǎn)量小,約為好氧處理工藝的1015;厭氧處理對營養(yǎng)物需求低。但是,從微生物和化學(xué)角度看,

24、厭氧處理僅僅提供了一種預(yù)處理,它一般需要后處理以去除水中殘余的有機(jī)物,從而使出水達(dá)標(biāo)。因此,厭氧處理與好氧處理常常聯(lián)合起來使用。1.3.3 水解好氧處理水解反應(yīng)是利用厭氧反應(yīng)中的水解酸化階段,而放棄了停留時間長的甲烷發(fā)酵階段。 水解反應(yīng)對有機(jī)物去除率,特別對懸浮物的去除率顯著高于只有相同留時間的初沉池。由于水解反應(yīng)可使啤酒廢水中的大分子唯降解有機(jī)物被轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿右捉到獾挠袡C(jī)物。出水可生化性得到改善。這使得好氧處理單元的停留時間小于傳統(tǒng)的工藝。與此同時,懸浮固體物質(zhì)(包括進(jìn)水懸浮物和后續(xù)好氧處理中的剩余污泥)被水解為可溶性物質(zhì),使污泥得到處理。事實上水解池是一種以水解產(chǎn)酸菌為主的厭氧上流式污泥床

25、。水解反應(yīng)工藝是一種預(yù)處理工藝,其后面可以采用各種好氧工藝,在各種工程中,分別采用過活性污泥法、接觸氧化法、氧化溝和序批法(SBR)。因此,水解好氧生物處理工程是具有自己特點的一種新型處理工藝。啤酒廢水中大量的污染物是溶解性的糖類、乙醇等。這些物質(zhì)是容易生物降解的,一般并不需要水解酸化,但由于啤酒廢水的懸浮性有機(jī)物成分較高,而水解池又具有有效地截留去除懸浮性顆粒的特點,因而將其應(yīng)用于啤酒廢水的處理可去除相當(dāng)一部分的有機(jī)物。從實驗結(jié)果看水解池最高COD去除率可達(dá)到50%,當(dāng)廢水中包含制麥廢水(濃度較低)時去除率也在30%40%。因此水解和好氧相結(jié)合,確實要比完全好氧處理經(jīng)濟(jì)一些。1.4 設(shè)計資料

26、與技術(shù)要求1、設(shè)計水質(zhì)水量和排放標(biāo)準(zhǔn)本廢水處理工程設(shè)計流量為5000m3/d,查得啤酒工業(yè)廢水的變化系數(shù)為: 1.02.0之間,本工藝采用變化系數(shù)為:1.02,所以最大設(shè)計流量為: Qmax=kQ=1.02×5000/(24×3600)=0.059m3/s 設(shè)計進(jìn)水水質(zhì):啤酒生產(chǎn)廢水COD10001500mg/L,BOD5550800 mg/L,pH為68,SS300500mg/L。 排放標(biāo)準(zhǔn):達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 8978-1996)中的二級標(biāo)準(zhǔn),即CODcr150mg/L,BOD5100mg/L, pH在69,SS150mg/L。 2、 氣象資料氣溫:最高39.8

27、,最低-16.8;主導(dǎo)風(fēng)向:夏季東南風(fēng),冬季西北風(fēng)。第2章 啤酒廢水處理工藝的選擇2.1 設(shè)計原則啤酒廢水的處理工藝有許多種,選擇確定其處理工藝的原則是:1、考慮受納水體的稀釋和自凈能力,滿足出水水質(zhì)的要求,運(yùn)行費(fèi)用和工程投資要省;2、工藝先進(jìn)可靠,對水質(zhì)變化適應(yīng)能力強(qiáng),運(yùn)行管理簡便、靈活、穩(wěn)定;3、與當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展及現(xiàn)有條件相適應(yīng);4、工藝方案有利于以后的擴(kuò)建;5、污水處理排出的污泥易于處理和處置。2.2 設(shè)計工藝選擇因水解酸化生物接觸氧化法在池容、運(yùn)行管理、處理效果等方面具有明顯的優(yōu)勢,本設(shè)計優(yōu)先擬采用該工藝,如圖2-1所示。泥餅外運(yùn)調(diào)節(jié)池格柵初沉池水解池生物接觸氧化池氣浮池濃縮池上清液回

28、流脫濾機(jī)廢水出水污泥圖2-1 啤酒廢水處理工藝流程圖2.3設(shè)計工藝簡述1、格柵格柵設(shè)在廢水處理工藝的前端,用于阻截來自廢水中的較大雜物,去除廢水中的漂浮物,從而保證后續(xù)處理設(shè)施的正常運(yùn)行。本工藝設(shè)置粗、細(xì)兩道格柵。粗格柵主要用于去除廢水中粗大固體如破布、碎酒瓶、包裝紙等無機(jī)的固體物質(zhì);細(xì)格柵主要用于去除廢水中細(xì)小固體如空麥殼、麥粒和酵母等有機(jī)物質(zhì)。2、調(diào)節(jié)池啤酒廢水廠由于其特有的生產(chǎn)過程,造成廢水排放的間斷性和多變性,使排出廢水的水質(zhì)和水量在一日內(nèi),甚至每班內(nèi)部有很大的變化。而廢水處理設(shè)備都是按一定的水質(zhì)和水量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的,要求均勻進(jìn)水。特別對生物處理設(shè)備更為重要。為了保證處理設(shè)備的正常運(yùn)行,在

29、廢水進(jìn)入處理設(shè)備之前,必須預(yù)先進(jìn)行調(diào)節(jié)。將不同時間排出的廢水,貯存在同一水池內(nèi),并通過機(jī)械或空氣的攪拌達(dá)到出水均勻的目的。3、初沉池主要是去除啤酒廢水中的SS,減輕水解酸化池進(jìn)水的污泥負(fù)荷,使后續(xù)工藝設(shè)備更好地運(yùn)行。4、水解酸化池 水解酸化池中的反應(yīng)主要有水解與酸化兩個階段,在水解階段,可使固體有機(jī)物質(zhì)降解為溶解性物質(zhì),大分子有機(jī)物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)。在產(chǎn)酸階段,碳水化合物等有機(jī)物降解為有機(jī)酸。廢水經(jīng)水解酸化池后可以提高廢水的可生化性,以利后續(xù)好氧生物處理。水解酸化池內(nèi)可放置生物填料,利用厭氧和缺氧微生物的氧化分解作用,將難生物降解的大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物,增加BOD/COD比值,提高

30、可生化性。5、生物接觸氧化池 生物接觸氧化池由池體、填料和布?xì)庀到y(tǒng)組成。廢水進(jìn)入生物接觸氧化池,運(yùn)行中微生物附著在填料上,廢水中的有機(jī)物被吸附在填料表面,被生物氧化分解,并部分生成新的生物體,使廢水得以凈化。 本工序處理能力大,體積負(fù)荷高,節(jié)約占地面積,COD去除為80以上,污泥產(chǎn)生量低,運(yùn)行中不會產(chǎn)生污泥膨脹,能保證出水水質(zhì)的穩(wěn)定。本工序有活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點,可減少一次性投資、占地面積和運(yùn)行費(fèi)用。6、氣浮池帶有絮凝體的廢水進(jìn)入混凝氣浮池,絮凝體隨微氣泡逐漸上浮除去,降低了廢水的COD、SS值。通過此級處理主要是將接觸氧化池出水中可沉降的懸浮物和不可沉降的膠體去除,使出水達(dá)標(biāo)排放。7、

31、污泥濃縮池沉淀池、水解酸化池和氣浮池的剩余污泥進(jìn)入污泥濃縮池,使污泥含水率降低,有利于后續(xù)的脫水處理。8、污泥脫水采用板框脫水機(jī)對污泥進(jìn)行脫水處理,然后外運(yùn)。第3章 主要構(gòu)筑物的設(shè)計計算3.1粗格柵的計算根據(jù)給水排水設(shè)計手冊第5冊1、格柵的間隙數(shù):設(shè)柵前水深 h=0.4m,過柵流速v=0.6m/s,柵條間隙寬度b=20mm,格柵傾角=11(個)格柵槽寬度:設(shè)柵條寬度S=0.01m=0.01×(11-1)+0.02×11=0.32(m)3、進(jìn)水渠道漸寬部分的長度(l1)設(shè)進(jìn)水渠道內(nèi)流速v=0.5m/s,則進(jìn)水渠道寬其漸寬部分展開角度,4、柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分的長度(

32、l2)5、通過格柵的水頭損失(h1)設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面 式中 格柵條的阻力系數(shù),查表為2.42 k格柵受污物堵塞時的水頭損失增大系數(shù),一般采用k=3 =0.046(m)6、柵后槽總高度(H)設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m0.4+0.046+0.30.75(m)7、柵槽總高度(L)8、每日柵渣量(W)在格柵間隙20mm的情況下,設(shè)每1000m3污水的柵渣量為0.07 m3, (m3/d) W>0.2 m3/d,宜采用機(jī)械清渣圖3-1 格柵計算尺寸圖因是機(jī)械清渣,所以選取NXG500型機(jī)械格柵除污機(jī),其技術(shù)參數(shù)及安裝尺寸如表3-1所示。表3-1 NXG500型旋轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)技術(shù)參數(shù)及安

33、裝尺寸設(shè)備寬度(mm)有效柵寬(mm)有效柵隙(mm)安裝角度(°)排渣高度(mm)電動機(jī)功率(kw)生產(chǎn)廠50035020608000.75上海南方環(huán)保設(shè)備有限公司3.2 細(xì)格柵的計算根據(jù)給水排水設(shè)計手冊第5冊1、格柵的間隙數(shù):設(shè)柵前水深 h=0.4m,過柵流速v=0.6m/s,柵條間隙寬度b=3mm,格柵傾角=77(個)格柵槽寬度:設(shè)柵條寬度S=0.01m =0.01×(77-1)+0.003×77=0.99(m)3、進(jìn)水渠道漸寬部分的長度(l1)設(shè)進(jìn)水渠道內(nèi)流速v=0.5m/s,則進(jìn)水渠道寬其漸寬部分展開角度,4、柵槽與出水渠道連接處的漸寬窄部分長度 (m)

34、5、通過格柵的水頭損失:設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面 式中 格柵條的阻力系數(shù),查表為2.42 k格柵受污物堵塞時的水頭損失增大系數(shù),一般采用k=3 =0.575(m)6、柵后槽總高度:設(shè)柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m 0.4+0.575+0.3=1.28(m)7、柵槽總長度 =(m)8、每日柵渣量在格柵間隙20mm的情況下,設(shè)每1000m3污水的柵渣量為0.07 m3, (m3/d) W>0.2 m3/d,宜采用機(jī)械清渣選取的格柵除污機(jī)為HG型回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī),其技術(shù)參數(shù)見表3-2。表3-2 HG型回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)技術(shù)參數(shù)設(shè)備寬度(mm)柵寬(mm)耙齒柵隙(mm)耙齒節(jié)距(mm)排渣口高度(m

35、m)電動機(jī)功率(kw)生產(chǎn)廠1000100031008001.5杭州杭氧環(huán)保成套設(shè)備有限公司3.3調(diào)節(jié)池計算 由于啤酒廢水屬于發(fā)酵工業(yè),其廢水具有間隙排放的特點,因此造成水量和水質(zhì)的波動較大。水量和水質(zhì)的較大波動直接影響到后續(xù)處理設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)行,所以必須設(shè)置容積較大的調(diào)節(jié)池,對水量和水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。1、調(diào)節(jié)池容積(1)調(diào)節(jié)池的最小容積需根據(jù)廢水水量,濃度變化范圍及均和程度來定,應(yīng)能容納水質(zhì)水量變化一個周期所排放的全部廢水量。當(dāng)時間t確定后,調(diào)節(jié)池的有效容積為:V=Qt式中,V調(diào)節(jié)池的有效容積,m3Q調(diào)節(jié)時間t內(nèi)廢水的平均流量,m3/ht 調(diào)節(jié)時間,h(2)調(diào)節(jié)池有效容積(V)本站廢水的平均流量為

36、Q=208.3m3/h,設(shè)水力停留時間為t=8h2、調(diào)節(jié)池尺寸取池內(nèi)的有效水深H=3.5m,則調(diào)節(jié)池的平面面積平面尺寸為L×B=25m×19m取調(diào)節(jié)池超高0.3m,則調(diào)節(jié)池實際池深為H=3.5+0.3=3.8m實際尺寸:3、選兩臺QJB110/6-F3型潛水?dāng)嚢杵鱍JB型潛水?dāng)嚢杵鬟m用于攪拌含有懸浮物的污水、稀泥漿、冰花、工業(yè)加工工藝過程中產(chǎn)生或排出的液體、糞肥液等;亦可用以在池中創(chuàng)建水流,開辟水道,養(yǎng)魚和預(yù)防結(jié)冰。液體溫度最高為40,密度為1150kg/m3,PH=69,潛入深度最大為10m。攪拌器必須始終完全浸在水中工作。表3-3 QJB型潛水?dāng)嚢铏C(jī)性能參數(shù)表型號50H

37、Z三相額定功率轉(zhuǎn)速額定電流生產(chǎn)廠38V415V500VQJB110/6-F3 6極 11 950 24.6 22.5 18.7南京制泵股份有限公司4、提升泵的選擇提升泵選用一用一備,其性能如表3-4所示。表3-4 QW型潛水排污泵性能 型號流量m3/h揚(yáng)程m轉(zhuǎn)速r/min功率kw效率%出口直徑mm重量kg生產(chǎn)廠家150QW210-7-7.5210 714407.580.5150190南京制泵集團(tuán)股份有限公司 調(diào)節(jié)池的出水通過輸水管道送往集配水井,集配水井為內(nèi)外套筒式結(jié)構(gòu),外徑為4m,內(nèi)徑為2m,調(diào)節(jié)池的出水直接進(jìn)入內(nèi)層套筒,集配水井進(jìn)行流量分配,輸送到兩個初沉池。3.4沉淀池的計算1、本工藝選

38、用豎流式沉淀池,其設(shè)計主要參考給水排水設(shè)計手冊第5冊,豎流式沉淀池的一般規(guī)定如下:(1)沉淀池的個數(shù)或分格數(shù)不應(yīng)少于兩個,并宜按并聯(lián)系列設(shè)計;(2)池子超高至少采用0.3m;(3)沉淀池的緩沖層高度,一般采用0.30.5m;(4)排泥管直徑不應(yīng)小于200mm;(5)沉淀池的污泥,采用機(jī)械排泥時可連續(xù)排泥或間歇排泥,不用機(jī)械排泥時應(yīng)每日排泥;(6)沉淀池的污泥一般采用靜水壓力排除;(7)進(jìn)水管有壓力時,應(yīng)設(shè)置配水井,進(jìn)水管應(yīng)有井壁接入,且應(yīng)將進(jìn)水管的進(jìn)水口彎頭朝向井底;(8)當(dāng)每組沉淀池由兩個池以上時,為使每個池的入流量相當(dāng),應(yīng)在入流口設(shè)置調(diào)節(jié)閘門,以調(diào)整流量;2、豎流式沉淀池的設(shè)計數(shù)據(jù)如下:(

39、1)為了使水流在沉淀池中分布均勻,池子直徑(或正方形一邊)與有效水深之比值不大于3。池子直徑不宜大于8m, 一般采用47m;若沉淀池直徑大于7m,則采用帶有輻射式支架的豎流式沉淀池。(2)中心管內(nèi)流速度不大于30mm/s;(3)中心管下口應(yīng)設(shè)有喇叭口和反射板; 反射板板底距泥面至少0.3m; 喇叭口直徑及高度為中心管直徑的1.35倍; 反射板直徑為喇叭口直徑的1.30倍,反射板表面與水平面的傾斜角為170; 中心管下端至反射板表面之間的縫隙高在0.250.5m范圍內(nèi)時,縫隙中污水流速,在初沉池中不大于20mm/s,在二沉池中不大于15mm/s;(4) 當(dāng)池子直徑(或正方形的一邊)小于7m時,澄

40、清污水沿周邊流出;當(dāng)池子直徑大于等于7m時,應(yīng)增設(shè)輻射式集水支渠;(5) 排泥管下端距池底不大于0.2m,管上端高出水面不大于0.4m;(6) 浮渣擋板距集水槽0.250.5m,高出水面0.10.15m,淹沒深度0.30.4m;3.4.1中心管面積 設(shè)v0=0.02m/s采用2個豎流式沉淀池,每池最大設(shè)計流量,則中心管面積為 其中:v0 中心管流速,m/s; qmax 每池最大設(shè)計量,m/s; f 中心管面積,m2 3.4.2 中心管直徑3.4.3 中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度設(shè)v1=0.015m/s,d1=1.35,d0=1.49m,則中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度為: 其中:v1

41、 污水由中心管喇叭口與反射板的縫隙流出速度,m/s; d0喇叭口直徑,m3.4.4沉淀池的有效面積設(shè)表面負(fù)荷,則,則沉淀池的有效面積為: 其中 : 污水在沉淀池中流速,; 沉淀池有效面積,3.4.5沉淀池直徑 取 =8.53.4.6沉淀部分有效水深 設(shè)沉淀時間,則沉淀池有效水深為: 符合要求3.4.7 校核集水槽出水堰負(fù)荷 集水槽每米出水堰負(fù)荷為: 符合要求3.4.8 沉淀部分所需總?cè)莘e豎流式沉淀池對SS的去除率為30%,進(jìn)水SS的濃度為c1=300500mg/L,取平均值400 mg/L所以出水SS的濃度為c2=280mg/L,取污泥含水率為96%,則沉淀部分所需容積為 = = 每個池子所需

42、污泥室容積取。 其中: T 兩次清除污泥間隔時間(d),取T=1d; 污泥密度,其值約為1; 污泥含水率(%)3.4.9圓截錐部分容積設(shè)圓截錐體下底直徑為0.6m,則,則圓截錐部分容積為 = =114.7>3.4.10沉淀池總高度 設(shè)超高及緩沖層各為0.3m,則沉淀池總高度為 =0.3+3+0.4+0.3+5.64 =9.643.4.11排泥管的設(shè)計 排泥管直徑采用200mm,其下端距池底0.15m,上端超出水面0.5m,采用重力排泥,排泥管采用鑄鐵管,其下端深入斗內(nèi)頂端敞口,伸出水面,以便疏通,在水下面2m處,由排泥管接出水平排出管,污泥靠靜水壓排出池外。3.4.12浮渣擋板的設(shè)計 浮

43、渣擋板距集水槽0.35,高出水面0.15,淹沒深度0.35.3.4.13出水部分設(shè)計計算1、出水堰 采用堰口為的三角堰,堰高0.1,則總的三角堰的數(shù)量為 =157個 單堰負(fù)荷為 2、集水槽采用環(huán)型集水槽,槽寬按經(jīng)驗公式,其中,其中為超載系數(shù),取1.2,所以取b=0.2m,則槽的起點水深為h7=0.75b=0.75×0.2=0.15,終點水深為h8=1.25b=1.25×0.2=0.15考慮到施工,槽內(nèi)平均流速為3.5 水解酸化池計算水解過程是把反應(yīng)過程控制在厭氧發(fā)酵的前兩個階段,不進(jìn)入第三階段。由于厭氧發(fā)酵的后兩個過程所需的時間很長,一般占整個過程的2/3時間以上,后兩個階

44、段約去除全部有機(jī)物的60%左右;而前兩個階段反應(yīng)所需時間很短,一般占整個過程的1/3時間,約2.53.5h,與普通初沉池停留時間相當(dāng),前兩個階段約去除全部有機(jī)物的40%左右。水解反應(yīng)器作為啤酒廢水的預(yù)處理工藝,其對進(jìn)水中SS的截留去除率以及對進(jìn)水中有機(jī)物的去除率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于具有相同停留時間的初沉池。由于在水解過程中,啤酒廢水中的大分子、難降解有機(jī)物被轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿拥囊捉到獾挠袡C(jī)物,使出水的可生化性同時得到改善,大大減少了后續(xù)好氧過程的停留時間,與此同時進(jìn)水中的懸浮固體中的有機(jī)質(zhì),以及后續(xù)好氧處理中被回流至水解池剩余活性污泥被水解為可溶性物質(zhì),使污泥也得到了處理。3.5.1水解池池體計算水解池內(nèi)水力停

45、留時間需根據(jù)污水可生化性、進(jìn)水有機(jī)物濃度、當(dāng)?shù)仄骄鶜鉁鼐C合而定。參考啤酒廢水處理工程實例,結(jié)合本工程地處北方的實際情況,水力停留時間按冬季考慮,所以HRT取7h。1、水解酸化池的有效容積(V有效)2、水解酸化池的有效高度(H有效)水解酸化池上升流速V上升=0.81.8m/h較合適本工程,取上升流速V上升=0.8m/h,則水解酸化池的有效高度為:,取5.7m。3、 水解酸化池的尺寸水解酸化池的截面積為:, 取240m2。平面尺寸,取池體超高為0.3m,則實際池體總高度6m。單格水解酸化池最終尺寸為3.5.2水解反應(yīng)池布水系統(tǒng)1、配水支管上布水孔的設(shè)置應(yīng)滿足下列條件的設(shè)計水解酸化反應(yīng)器良好運(yùn)行的重

46、要條件之一是保障污泥與廢水之間的充分接觸,因此反應(yīng)器底部進(jìn)水布水系統(tǒng)應(yīng)該盡可能布水均勻。常用的布水系統(tǒng)一般有穿孔管布水器、帶反射翼板的單孔反射布水器、脈沖布水器等,考慮到本工程水解酸化池的截面積較大,為使布水均勻,所以采用帶有反射翼板的單孔反射布水器。帶有反射翼板的單孔反射布水器采用一管多孔配水方式,沿配水槽槽長方向間隔布置配水干管,干管兩側(cè)沿槽長方向?qū)ΨQ布置配水支管。這種配水系統(tǒng)的特點采用較長的配水支管增加沿程阻力,以達(dá)到布水均勻的目的。每根支管下部間隔有布水孔,布水孔正對池底,布水孔兩側(cè)安裝有反射翼板(導(dǎo)流板),使出水均勻散布于池底。(1)配水支管直徑不小于50mm,出水孔向下距池底約20

47、cm,單孔服務(wù)面積約0.51.5m2。(2)出水孔最小孔徑不宜小于15mm,以免進(jìn)水中的雜物堵塞孔眼,一般孔徑在1525mm之間,孔口流速不小于1.5m/s。(3)配水支管應(yīng)位于服務(wù)面積的中心,配水支管上出水孔距池底的高度約2025cm,孔口流速不小于2m/s。(4)為增加出水孔的流速,有條件時可采用脈沖間隙進(jìn)水。2、布水干管:取干管進(jìn)水流速V=1.4m/s,則干管管徑,選直徑為250mm的鑄鐵管,壁厚為10mm。3、布水支管:取布水支管的中心間距為2m,則間距數(shù)為個,則支管總數(shù)為根,靠近池壁兩側(cè)的間距為每根支管的進(jìn)口流量,所以采用管徑為D=50mm的布水支管,則流速為每根支管的長度為:其中:

48、B水解酸化池的寬度,m; D干管管徑,m。4、出水孔:取單孔服務(wù)面積,則孔數(shù)個。取孔徑D=15mm,孔口流速為:每根支管孔眼數(shù)個,取14個每排孔眼中心距,取0.7m。3.5.3水解池出水系統(tǒng)在反應(yīng)器中部設(shè)兩條出水支渠,池邊設(shè)出水總渠一條。渠內(nèi)側(cè)設(shè)溢流堰,出水渠保持水平,出水有一個出水口排出。1、出水總渠設(shè)計流量Q=0.059m3/s,(1)渠寬(b)設(shè)水力坡度i=0.005,則流量模段取安全系數(shù)k=1.2,則渠寬(2)渠中水深(h)綜合上述,則方程為解方程可得h=0.17m則渠寬b=0.31m,水深h=0.17m(3)校核渠中水流流速約為,符合明渠均勻流要求2、出水支渠設(shè)計總流量Qmax=0.

49、059m3/s,支渠流量q=Q/2=0.03m3/s(1)渠寬(b)設(shè)水力坡度i=0.005,則流量模段取安全系數(shù)k=1.2,則渠寬(2)渠中水深(h)解方程可得h=0.14m則渠寬b=0.23m,水深h=0.14m(3)校核渠中水流流速約為,符合明渠均勻流要求3、溢流堰設(shè)計計算(1)溢流堰尺寸溢流負(fù)荷為12L/(ms),本設(shè)計溢流負(fù)荷取f=2.0L/(ms),則堰上水面總長為設(shè)計三角堰,堰高H=40mm,堰口寬B=80mm,堰上水頭h=30mm,堰口水面寬b=60mm,則三角堰數(shù)量個,取500個則出水堰總長為:44m設(shè)計堰板長(80+30)×25=2750mm,共20塊堰板,每塊2

50、5個堰口。(2)校核每個堰出水流率為:(m3/s)按三角堰計算,則堰上水頭為符合要求。3.5.4排泥系統(tǒng)(1)水解酸化池的排泥系統(tǒng)設(shè)計條件:水解酸化池不設(shè)填料時,污泥層高度對啤酒廢水來說一般在2.52.8m,建議清水渠高度在污泥層頂面以上2.02.5m。污泥的排放可采用定時排泥,泥排泥夏季一般12次,冬季一般每2天1次。具體排泥次數(shù)最好根據(jù)泥層界面高度和污泥濃度綜合考慮。最好在反應(yīng)器中設(shè)置泥層界面儀和污泥濃度計。(2)排泥系統(tǒng)設(shè)計本設(shè)計水解池采用定期排泥,每天排泥一次。采用管式多點排泥,距池底2m處設(shè)排泥管。排泥管用直徑為200mm的管徑。3.6生物接觸氧化池計算3.6.1 生物接觸氧化池設(shè)計

51、計算已知進(jìn)水流量Q=5000m3/d=208m3/h,平均進(jìn)水BOD5濃度La=295mg/L,設(shè)計平均出水BOD5濃度Lb=60mg/L,有機(jī)負(fù)荷采用1900gBOD5/(m3d),有效接觸時間 t=3h。則接觸氧化池的容積: 取接觸氧化填料總高度:H=3m 則 接觸氧化池總面積: (m2) 取接觸氧化池格數(shù):n=10 則 每個接觸氧化池面積: (m2)取20 m2<25 m2 每格接觸池尺寸為: 校核有效接觸時間: h3h(合格) 取h1超高為0.6m,h2=0.5m,h3=0.6m,h4=0.5 則接觸氧化池高度:H0=H+h1+h2+(m-1)h3+h4=3+0.6+0.5+(1

52、-1)0.6+0.5=4.6(m)污水在池內(nèi)的實際停留時間: =3.8(h) 選用150分柱形狀彈性填料,則填料總體積: (m3)3.6.2 曝氣系統(tǒng)計算1、采用鼓風(fēng)曝氣供氧,選氣水比為1:15,則所需氣量: D=D0Q=15×5000=75000m3/d=3125 m3/h=52.08 m3/min2、空氣管系統(tǒng)計算 在相鄰的兩格的隔墻上設(shè)一根干管,共10根干管。在每根干管上設(shè)5對配氣豎管,共10條配氣豎管。全池共設(shè)100條配氣豎管。每根豎管的供氣量為: (m3/h) 每格平面面積: (m2) 每個空氣擴(kuò)散器的服務(wù)面積按0.5 m2,則所需空氣擴(kuò)散器總數(shù): (個) 每個豎管上按設(shè)空

53、氣的空氣擴(kuò)散器的數(shù)目: (個) 每個空氣擴(kuò)散器的配氣量為: (m3/h)選擇一條從鼓風(fēng)機(jī)房開始的最遠(yuǎn)的最長的管路作為計算管路。在空氣流量化處設(shè)計算節(jié)點,統(tǒng)一編號后列表進(jìn)行空氣管道計算??諝飧晒芎椭Ч芤约芭錃庳Q管的管徑,根據(jù)通過的空氣量和相應(yīng)的流速加以確定。空氣管路的局部阻力損失,根據(jù)配件的類型折算成當(dāng)量長度損失l0,l0由l0=55.5kD1.2求得,并計算出管道的計算長度l+l0(m)??諝夤艿赖难爻套枇p失,根據(jù)空氣管的管徑和空氣量求得。表3-5 空氣管布管表表管段編號流量(m3/min)管徑(mm)流速(m/s)管段長度(m)當(dāng)量長度(m)計算長度(m)壓力損失9.8(Pa/m)9.8(Pa)16-150.1340-0.40.821.223.2443.

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